Между чем возникает прочная ковалентная связь в молекуле днк

Урок «Нуклеиновые кислоты. Сравнительная характеристика ДНК и РНК»

Разделы: Биология

Планируемые результаты: учащиеся углубляют знания о нуклеиновых кислотах и их роли в организме

Личностная значимость изучаемого материала: по ДНК можно определить родственные отношения людей (растений, животных)

Образовательные: раскрыть особенности строения нуклеиновых кислот: ДНК и РНК; определить черты сходства и различия

Развивающие: развивать умения сравнивать, оценивать, составлять общую характеристику нуклеиновых кислот

Воспитывающие: воспитывать дух соревнования, коллективизма, точность и быстроту ответов; осуществлять эстетическое воспитание.

Оборудование: компьютер, проектор, динамические пособия, СD-диски по общей биологии, “Биология. 1С Репетитор”, “Базовый курс биологии”, энциклопедия Кирилла и Мефодия.

Тип урока: по дидактическим целям: комбинированный; по методам обучения: проблемный. Какое вещество является носителем наследственной информации? Какие особенности его строения обеспечивают многообразие наследственной информации и ее передачу?

В апреле 1953 года великий датский физик Нильс Бор получил письмо от американского ученого Макса Дельбрюка, где он писал:»Потрясающие вещи происходят в биологии. Мне кажется, что Джеймс Уотсон сделал открытие, сравнимое с тем, что сделал Резерфорд в 1911 году (открытие атомного ядра)».

Вступление: Учитель предлагает данные слова взять за эпиграф урока.

Френсис Крик почти на 12 лет старше Уотсона. Он родился в 1916 году и по окончании Лондонского колледжа работал в Кембриджском университете.

Учитель: В конце 19 века известно, что в ядре находятся хромосомы и они состоят из ДНК и белка. Знали, что ДНК передает наследственную информацию, но главное оставалось тайной. Как же работает такая сложная система? Решить эту задачу можно было, только узнав устройство загадочной ДНК.

Уотсон и Крик должны были придумать такую модель ДНК, которая соответствовала бы рентгеновской фотографии. Моррису Уилкинсу удалось “сфотографировать” молекулу ДНК с помощью рентгеновских лучей (см. Приложение).

После 2-х лет кропотливой работы ученые предложили изящную и простую модель ДНК (см. Приложение).

Потом еще 10 лет после этого открытия ученые разных стран проверяли догадки Уотсона и Крика и, наконец, вердикт был вынесен: “Все верно, ДНК устроена именно так!” Уотсон, Крик и Моррис Уилкинс получили за это открытие в 1953 году Нобелевскую премию.

Вопрос классу. Что такое полимеры?

Учитель: Состоит из мономеров.

Вопрос классу: Что такое мономер?

Учитель: В молекуле ДНК обнаружены различные азотистые основания:

Можно предположить, что получающаяся цепочка ДНК сворачивается в спираль из-за разного количества водородных связей между азотистыми основаниями разных цепочек и таким образом принимает самую выгодную форму. Такая структура достаточно прочная, разрушить ее трудно. И, тем не менее, это происходит в клетке регулярно.

Ученик составляет опорный конспект:

— комплиментарность

Другой ученик составляет опорный конспект по РНК

Ученик: Сравнивает ДНК и РНК по опорным конспектам и делает выводы (см. Приложение).

Можно дать совет: Начинай утро с хорошей мелодии и проживешь дольше!

ТЕСТ
(Отвечая на вопросы теста, и выбрав правильный ответ, вы получите ключевое слово)

а. рибоза, остаток фосфорной кислоты, тимин

и. фосфорная кислота, урацил, дезоксирибоза

к. остаток фосфорной кислоты, дезоксирибоза, аденин

г. остаток фосфорной кислоты, рибоза, гуанин

а. перенос аминокислот на рибосомы

л. снятие и перенос информации с ДНК

в. формирование рибосом

т. все перечисленные функции

б. азотистое основание

у. дезоксирибоза и рибоза

л. азотистое основание и фосфорная кислота

ш. одно-цепочная, содержит дезоксирибозу, хранение информации

ю. двуцепочечная, содержит рибозу, передает информацию

о. одно-цепочная, содержит рибозу, передает информацию

г. двуцепочная, содержит дезокирибозу, хранит информацию

и. дезоксирибозами соседних нуклеотидов

т. остатками фосфорной кислоты и сахара соседних нуклеотидов

(Ключевое слово — нуклеотид).

Учитель просит учеников поделиться своими впечатлениями от урока, составить синквейн.

Источник

Нуклеиновые кислоты

В зависимости от взаимного расположения двойных связей диены подразделяются на три типа:

Содержимое разработки

Нуклеиновые кислоты (НК)

Существует 5 азотистых оснований: аденин, гуанин, урацил, тимин, цитозин.

Названия нуклеотидов немного отличаются от названий соответствующих оснований, и те и другие принято обозначать заглавными буквами:

цитозин – цитидин – Ц

– дезоксирибонуклеиновая кислота – высокомолекулярный линейный полимер, состоящий из двух полинуклеотидных цепей.

Строение нуклеотидов ДНК

Азотистые онования ДНК:

Структура двойной спирали ДНК была предложена Френсисом Криком и Джеймсом Уотсоном в 1953 году на основании рентгеноструктурных данных, полученных Морисом Уилкинсом и Розалинд Франклин, и «правил Чаргаффа»

Их работа отмечена Нобелевской премией по физиологии и медицине 1962 г.

I цепь ДНК Г-Г-Г-А-Т-А-А-Ц-А-Г-А-Т

II цепь ДНК Ц-Ц-Ц-Т-А-Т-Т-Г-Т-Ц-Т-А

Сравнительная характеристика НК

1. Нахождение в клетке

3. Строение полинуклеотида

4. Состав нуклеотида

Сравнительная характеристика НК

1. Нахождение в клетке

Ядро, митохондрии, рибосомы, пластиды.

2. Нахождение в ядре

3. Строение полинуклеотида

Одинарная полинуклеотидная цепочка

Двойная, свернутая правозакрученная спираль (Дж.Уотсон и Ф.Крик в 1953г.)

Сравнительная характеристика НК

4. Состав нуклеотида

3.Остаток фосфорной кислоты

2.Углевод дезоксирибоза 3.Остаток фосфорной кислоты

Сравнительная характеристика НК

Не способна к самоудвоению.

Способна к самоудвоению по принципу компли-ментарности:А-Т; Т-А; Г-Ц;Ц-Г. Стабильна.

и-РНК (или м-РНК)определяет порядок расположения АК в белке;

Т-РНК- подносит АК к месту синтеза белка(к рибосомам);

Химическая основа гена. Хранение и передача наследственной информации о структуре белков .

p-РНК определяет структуру рибосом.

3.В каком случае правильно указан состав нуклеотида ДНК?

а) рибоза, остаток ФК, тимин;

и) ФК, урацил,дезоксирибоза;

к) остаток ФК, дезосирибоза, аденин;

к) остатокФК, рибоза, гуанин.

Выполни тест (выбирая правильный ответ, Вы получите ключевое слово)

1.Какой из нуклеотидов не входит в состав ДНК?

а )тимин; н )урацил; п )гуанин; г )цитозин; е )аденин.

2.Если нуклеотидный состав ДНК-АТТ-ГЦГ-ТАТ-то каким должен быть нуклеотидный состав и-РНК?

а )ТАА-ЦГЦ-УТА; к )ТАА-ГЦГ-УТУ; у )уаа-цгц-ауа;

Источник

Конспект урока биологии в 9 классе на тему Нуклеиновые кислоты

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Урок на тему: Нуклеиновые кислоты.

Дата проведения: ___ ___ ___

Цели урока: обобщение и углубление знаний учащихся о строении и функциях нуклеиновых кислот; рассмотреть эволюцию представлений о строении ДНК, развить познавательный интерес, реализуя межпредметные связи курсов химии, биологии, истории.

Проследить историю одного из самых блестящих открытий человеческого разума.

Рассмотреть виды нуклеиновых кислот, места их локализации в клетке и их функции.

Сформировать знание о строении ДНК, отдельного нуклеотида, соединение мономеров в цепь, основанную по принципу комплементарности.

Развивающие: развивать умения сравнивать, оценивать, составлять кластеры, развитие воображения, логическое мышление, внимание и память.

Воспитывающие: воспитывать дух соревнования, коллективизма, точность и быстроту ответов; осуществлять эстетическое воспитание.

Методы и методические приемы: рассказ с элементами беседы, демонстрация, а также приемы «Корзина идей, понятий, имен…» и «Составление кластера» (технология критического мышления).

Оборудование: рисунки учебника, таблицы, модель ДНК, компьютер.

На преды­дущих занятиях познакоми­лись с самыми сложными по строению и функциям в жи­вых организмах молекулами — белками. Теперь ясна причи­на разнообразия живой мате­рии — это связано с разнооб­разием белков, которое в свою очередь объясняется почти безграничным числом сочета­ний двадцати аминокислот.

Но вот парадокс. Несмот­ря на столь широкое разнообразие белковых форм жиз­ни, на нашей планете встре­чаются существа, удивительно схожие между собой целым рядом признаков. Мы при­выкли называть их родствен­никами.

Наследствен­ность — одно из самых заме­чательных и необычных свойств жизни. Действитель­но, почему при том, что ве­роятность случайного копиро­вания белков близка к нулю, белковые структуры различ­ных организмов могут быть так похожи? Живые организ­мы состоят из клеток. Клет­ка — это набор так или иначе организованных веществ. Та­ким образом, всякая функция живого организма может быть приписана какому-либо ве­ществу или группе веществ (исключая, видимо, тайну са­мой жизни). Мы уже узнали на предыдущих уроках, сколь разнообразны функции бел­ков в организме. Но тогда и функция наследственности должна быть привязана к ка­кому-то веществу. Вот только к какому?

Итак, тема сегодняшнего урока «Нуклеиновые кислоты».

Технология критического мышления.

Первый этап – вызов.

На этапе вызова применяем прием

«Корзина идей, понятий, имен…»

Этот прием позволяет выяснять, что знают или думают ученики по обсуждаемой теме урока. На доске рисуем корзину, в которую собираем все то, что учащиеся знают об изучаемой теме.

Учитель: что вам известно о нуклеиновых кислотах из учебного и жизненного опыта?

Учащиеся каждой группы вспоминают и записывают в тетради все, что знают по этой теме (работа групповая, 3 минуты).

Проводится обмен информация и каждая группа по очереди называет какой-то один факт, не повторяя ранее сказанного другими группами (составляется список идей).

Учитель кратко, в виде тезисов заносит все сведения в корзину (без комментариев), даже если они ошибочны.

Далее в ходе урока эти разрозненные в сознании учащихся сведения, понятия связываются в логические цепи, а ошибки исправляются по мере освоения новой информации.

Список идей по теме «Нуклеиновые кислоты».

Нуклеиновые кислоты – биополимеры.

Они бывают 2 – х видов: РНК и ДНК.

Хранят и передают наследственную информацию.

Их впервые обнаружили в ядрах клеток, поэтому их так назвали.

Углеводы у них разные: рибоза и дезоксирибоза.

Рибоза и дезоксирибоза – моносахариды.

Второй этап – осмысление. На данном этапе учащиеся:

Получают новую информацию;

Соотносят с уже имеющимися знаниями.

Нуклеиновые кислоты – это высокомолекулярные органические соединения. Они состоят из углерода, водорода, кислорода, фосфора, азота.

Нуклеиновые кислоты были открыты в 1869 году швейцарским врачом Ф. Мишером в ядрах лейкоцитов, входящих в состав гноя. Впоследствии нуклеиновые кислоты были обнаружены во всех растительных и животных клетках, бактериях, грибах и вирусах (презентация).

В природе существует два вида нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновые, или ДНК, и рибонуклеиновые, или РНК. Название произошло от углевода, входящего в состав нуклеиновых кислот. Молекула ДНК содержит сахар дезоксирибозу, а молекула РНК – рибозу.

Трехмерная модель пространственного строения молекулы ДНК в виде двойной спирали была предложена в 1953 году американским биологом Д. Уотсоном и английским ученым Ф. Криком. История открытия этого вещества и, следовательно, механизма наследственности является едва ли не самым ярким достижением науки XX века.

Весенним утром 1953 года Ф. Крик вбежал в лабораторию со словами: «Это не просто спираль. Это двойная спираль!» И как в сказке все сразу стало ясно. Жена Ф. Крика в этот же день набросала рисунок спирали, состоящей из 2-х переплетающихся витков. Этот эскиз и вошел в статью Уотсона и Крика, опубликованную в журнале « Nature » 25 апреля 1953 года.

В этой статье они предлагали модель двухцепочечной спирали ДНК, похожей на винтовую лестницу, ступеньками которой являются комплементарные пары А-Т, Г-Ц. «Перилами» лестницы служат молекулы сахара дезоксирибозы, а соединяются нуклеотиды в цепочку при помощи фосфорной кислоты.

Уникальный случай: статья, совершившая переворот в науке, состояла всего из 900 слов и помещалась на одной странице.

Механизм копирования наследственной информации объяснялся новой моделью с такой ясностью и казался таким очевидным, что почти не встретил возражений.

В 1962 году Уотсон, Крик за свое открытие были удостоены Нобелевской премии по медицине.

У модели два достоинства. Она проста и красива. Она однозначно объясняет копирование наследственной информации в процессе роста организма. Красота ее в том… А впрочем, посмотрите на нее сами (демонстрация модели).

Существует красивая древняя легенда. Рассказывают, что когда-то в давние времена человек имел неразделенную природу, мужское и женское начало сочеталось в нем гармонично. Но в наказание за прегрешения Создатель мира рассек человека надвое, разделив на женщину и мужчину. С тех пор и бродят мужчины и женщины в поисках утраченной половинки, утраченной гармонии. Нечто подобное происходит при репликации ДНК. Каждый раз в процессе митоза гармония утрачивается, чтобы затем восстановиться вновь. Модель жизни в миниатюре!

Молекула ДНК состоит из 2-х правозакрученных спиральных цепочек полинуклеотидов. Недавно была открыта левозакрученная ДНК. РНК состоит из одной спирально закрученной полинуклеотидной цепочки. Полинуклеотидная цепь ДНК состоит из нуклеотидов. А что является структурными компонентами нуклеотидов?

В состав любого нуклеотида ДНК входит одно из четырех азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г). Они отличаются только азотистыми основаниями, которые попарно имеют близкое химическое строение: Ц (цитозин) подобен Т (тимин), (они относятся к пиримидиновым основаниям). А и Г по размерам несколько больше, чем Т и Ц. В ДНК входят нуклеотиды только четырех видов. Как объединяются две поленуклиетидные цепи в единую молекулу ДНК? (приложение – кластер).

Между азотистыми основаниями нуклеотидов разных цепей образуются водородные связи (между А и Т – две, а между Г и Ц – три). При этом А соединяется водородными связями только с Т, а Г – с Ц. В результате у всякого организма число адениловых нуклеотидов равно числу тимидиловых, а число гуаниловых – числу цитидиловых. Эта закономерность получила название правила Чаргаффа. Благодаря этому свойству последовательность в другой, т.е. цепи ДНК являются как бы зеркальными отражениями друг друга. Такое избирательное соединение нуклеотидов называется комплементарностью и это свойство лежит в основе самосборки новой полинуклеотидной цепи ДНК на базе исходной. Помимо водородных связей в стабилизации структуры двойной спирали участвуют и гидрофобные взаимодействия.

Чем отличаются составы нуклеотидов ДНК и РНК? (на основе кластера, который по заданию учителя ученик составил дома), учащиеся отмечают особенности молекулы РНК.

Рибонуклеиновая кислота (РНК), также линейный полимер, но гораздо более короткий. Основания РНК комплементарны основаниям ДНК, но в молекуле РНК одно основание тимин (Т) – заменено на урацил (У) и вместо дезоксирибозы использована просто рибоза, имеющая на один атом кислорода больше. Кроме того, РНК – одноцепочечная структура.

Функции: Биосинтез белка.

Тест (отвечая на вопросы теста, и выбрав правильный ответ, вы получите ключевое слово).

(Отвечая на вопросы теста, и выбрав правильный ответ, вы получите ключевое слово).

1. Какой из нуклеотидов не входит в состав ДНК?
А. тимин

3. В каком случае правильно указан состав нуклеотида ДНК?
А. рибоза, остаток фосфорной кислоты, тимин

И. фосфорная кислота, урацил, дезоксирибоза

К. остаток фосфорной кислоты, дезоксирибоза, аденин

Г. остаток фосфорной кислоты, рибоза, гуанин

4. Какую из функций выполняет и-РНК?

А. перенос аминокислот на рибосомы

Л. снятие и перенос информации с ДНК

В. формирование рибосом

Т. все перечисленные функции

5. Мономерами ДНК и РНК являются?

Б. азотистое основание

У. дезоксирибоза и рибоза

Л. азотистое основание и фосфорная кислота

6. В каком случае правильно названы все отличия и –РНК от ДНК?
Ш. одноцепочная, содержит дезоксирибозу, хранение информации
Ю. двуцепочечная, содержит рибозу, передает информацию

О. одноцепочная, содержит рибозу, передает информацию

Г. двуцепочная, содержит дезоксирибозу, хранит информацию

7. Прочная ковалентная связь в молекуле ДНК возникает между:

И. дезоксирибозами соседних нуклеотидов

Т. остатками фосфорной кислоты и сахара соседних нуклеотидов

8. Какая из молекул РНК самая длинная?

9. В реакцию с аминокислотами вступает:

Ключевое слово (нуклеотид).

Задание: составить синквейн.

— длинная, спиралеобразная, закрученная

-1953 год Нобелевская премия

Что показалось трудным?

Что в изученном для вас самое главное?

Какие новые мысли, чувства у вас появились?

Чтобы вы хотели посоветовать учителю?

Успехи ваши и в чем?

Подготовиться к тестовой проверке заданий

Из дополнительных источников записать в тетради:

-сведения о пуриновых и пиримидиновых основаниях в ДНК.

Источник

Урок биологии № 8 по теме «АТФ. Биологические катализаторы»

Урок биологии № 8 по теме «АТФ. Биологические катализаторы»

Просмотр содержимого документа
«Тесты.Карточка 1.6»

Биологический диктант по теме: « Нуклеиновые кислоты» Карточка №1.6

Напишите правильные ответы.

1.Какой из нуклеотидов не входит в состав ДНК?

2. Если нуклеотидный состав ДНК –АТТ-ГЦГ-ТАТ-, то каким должен быть

нуклеотидный состав и-РНК?

3.Укажите состав нуклеотида ДНК?

4.Какую функцию выполняет и-РНК?

5.Что является мономерами ДНК и РНК?

6. Прочная ковалентная связь в молекуле ДНК возникает между: …

7. Какой из видов молекул РНК имеет самые длинные цепочки?

8. Какой вид РНК вступает в реакцию с аминокислотами?

9. Какие нуклеотиды входят в состав РНК?

10.Найдите соответствие нуклеиновым кислотам:

Признаки соответствия кислот

2. Мономеры фосфорная кислота, углевод, азотистое основание

10.Находится в ядрышках,рибососмах,цитоплазме

11.Образуют более длинные цепочки

12. Образуют короткие цепочки

Карточка №1.6 Ответы:

3) Остаток фосфорной кислоты, дезоксирибоза, аденин

4) Снятие и перенос информации с ДНК

6) Остаток фосфорной кислоты и сахарами соседних нуклеотидов

9) Аденин, урацил, гуанин, цитозин.

Просмотр содержимого документа
«Урок №8. АТФ и органич.соединения.»

Урок № 8. Тема: «АТФ и другие органические соединения клетки.

познакомить учащихся со строением и функциями молекулы АТФ;

познакомить с другими органическими соединениями клетки.

научить школьников расписывать гидролиз перехода АТФ в АДФ, АДФ в АМФ;

сформировать у учащихся личностную мотивацию, познавательный интерес к данной теме;

расширить знания о энергии химических связей и витаминах

развить интеллектуальные и творческие способности учащихся, диалектическое мышление;

углубить знания о взаимосвязи строения атома и структурой ПСХЭ;

отработать навыки образования АМФ из АТФ и наоборот.

продолжить развивать познавательный интерес строения элементов молекулярного уровня любой клетки биологического объекта.

сформировать толерантное отношение к своему здоровью, зная какую роль играют витамины в организме человека.

Оборудование: таблица, учебник, мультимедийный проектор.

Тип урока: комбинированный

Понятийная разминка: биополимер, мономер, мальтоза, сахароза, лактоза, липиды, белки, глобула, денатурация, ренатурация, гликопротеины, липопротеины, нуклепротеины, ферменты, нуклеиновые кислоты, комплементарность, репликация, редупликация.

Строение ДНК и РНК.

Построение второй цепочки ДНК. (Работа с динамической моделью или с дидактическими карточками.)

Проверка правильности заполнения таблицы «Нуклеиновые кислоты, их строение и биологическая роль».

Какой из нуклеотидов не входит в состав ДНК?

Если нуклеотидный состав ДНК –АТТ-ГЦГ-ТАТ-, то каким должен быть нукеотидный состав и-РНК?

Укажите состав нуклеотида ДНК?

Какую функцию выполняет и-РНК?

Что является мономерами ДНК и РНК?

Назовите основные отличия и-РНК от ДНК.

Прочная ковалентная связь в молекуле ДНК возникает между: …

Какой из видов молекул РНК имеет самые длинные цепочки?

Какой вид РНК вступает в реакцию с аминокислотами?

Какие нуклеотиды входят в состав РНК?

Остаток фосфорной кислоты, дизоксирибоза, аденин

Снятии и перенос информации с ДНК

Одноцепочная, содержит рибозу, передает информацию.

Остаток фосфорной кислоты и сахарами соседних нуклеотидов

Аденин, урацил, гуанин, цитозин.

5.Повторение изученного материала( решение биологических задач),

— работа у доски 2 обучающихся, остальные работают на карточках

Задача 1. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего количества нуклеотидов этой ДНК.

Определите: а) сколько содержится других нуклеотидов (по отдельности) в этой молекуле ДНК

б) какова длина ДНК

На основе принципа комплементароности

1.Определяем количество второго (цитидилового) нуклеотида:

2.На долю других видов нуклеотидов (Т+А) приходится

3.Для вычисления количества этих нуклеотидов составляем пропорцию:

X = (56 x 880) : 22= 2240

2240 : 2 вида нуклеотида = 1120 А, столько же Т.

Всего 880 + 880 + 1120 = 4000 нуклеотидов

4.Для определения длины ДНК, сколько нуклеотидов содержится в одной цепи :

5.Вычисляем длину цепи 2000 x 0,34 = 680нм

Такова длина и всей молекулы ДНК

Ответ : а) Г=Ц=880; А=Т=1120; б) 680 нм

Дано: А нукл. = 600 = 12,5%

Найти: а) Т,Г,Ц всего и в %

Дано: Цнукл. = 300 = 15%

Найти: а) Г, Т, А всего и в %

Кроме Б,Ж,У,НК в клетках находятся другие органические соединения. Их можно условно разделить на конечные, промежуточные и распада.

Рассмотрим конечное органическое соединение- АТФ.

Строение АТФ и ее роль в клетке.

АТФ был открыт в 1929 г. Карлом Ломанном, а в 1941 году Фриц Липман показал, что АТФ является основным переносчиком энергии в клетке.

АТФ-универсальный биологический аккумулятор энергии.Световая энергия солнца и энергия, заключенная в потребляемой пище, запасается в молекулах АТФ.

АТФ содержится в цитоплазме, митохондриях, ядре.

Три остатка фосфорной

Продолжительность жизни одной молекулы АТФ у человека менее 1 мин.

Человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в день.

Энергетическая эффективность двух макроэргических связей составляет 80 кДж/моль

АТФ-это неустойчивая структура. Если отделить 1 остаток НЗР04, то АТФ перейдет в АДФ:

Если освобождается еще один остаток фосфорной кислоты,то АДФ переходит в аденозинмонофосфат – АМФ.

При отделении каждого остатка фосфорной кислоты освобождается 40 кДж энергии.

АДФ + Н2О = АМФ+Н3РО4+Е, Е=40кДж

Связь между остатками фосфорной кислоты называют макроэргической (обозначают символом ),так при разрыве выделяется в 4 раза больше энергии.

Витамины и другие органические соединения клетки.

Кроме изученных органических соединений (белки, жиры, углеводы) есть органические соединения- витамины. Вы едите овощи, фрукты, мясо? (Да, конечно!)

Биологически активные органические соединения — витамины (от лат, vita — жизнь) совершенно необходимы в малых количествах для нормальной жизнедеятельности организмов. Они играют важную роль в процессах обмена, часто являясь составной частью ферментов.
Витамины были открыты русским врачом Н. И. Луниным в 1880 г. Термин «витамины» предложен в 1912 г. польским ученым К. Функом. В настоящее время известно около 50 витаминов. Суточная потребность в витаминах очень мала. Так, для человека меньше всего требуется витамина В12 — 0,003 мг/сут, а больше всего — витамина С — 75 мг/сут.

Все эти продукты содержат большое количество витаминов. Для нормального функционирования нашего организма витаминов, поступающих с пищей, нужно небольшое количество. Но не всегда тот объём продуктов, который мы употребляем, способен восполнить наш организм витаминами. Одни витамины организм может синтезировать сам, другие же поступают только с пищей (н., витамин К, С).

Витамины – группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы.

Все витамины принято обозначать буквами латинского алфавита-А, В, D, F.

По растворимости в воде и в жирах витамины делят на:

Витамины участвуют во множестве биохимических реакций, выполняя каталитическую функцию в составе активных центров большого количества разнообразных ферментов.

Витаминам отводится важнейшая роль в обмене веществ. Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организм наступают характерные и опасные патологические изменения.

Большинство витаминов не синтезируются в организме человека, поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминно-минеральных комплексов и пищевых добавок.

С нарушением поступления витаминов в организм связаны два принципиальных патологических состояния:

Гиповитаминоз – недостаток витамина.

Гипервитаминоз – избыток витамина.

Авитаминоз – полное отсутствие витамина.

Закрепление знаний об АТФ

— решение биологических задач

АТФ – постоянный источник энергии для клетки. Его роль можно сравнить с ролью аккумулятора. Объясните, в чем заключается это сходство.

АТФ синтезируются в митохондриях и хлоропластах. Объясните, в чем сходство и различие процессов, приводящих к синтезу молекул в органоидах.

Обсуждение вопросов в ходе фронтальной беседы:

Как устроена молекула АТФ?

Какое значение играет АТФ в организме?

Как образуется АТФ?

Почему связи между остатками фосфорной кислоты называются макроэргическими?

Что нового вы узнали о витаминах?

Зачем нужны витамины в организме?

Изучить § 1.7 «АТФ и другие органические соединения клетки», ответить на вопросы в конце параграфа, конспект выучить.

Просмотр содержимого документа
«Урок №8-1.Биологические катализаторы»

Урок № 8 по теме: «Биологические катализаторы».

— Активизировать знания о катализе, катализаторах из курса химии.

-сформировать у учащихся знания о биологических катализаторах, выяснить особенности строения и механизма действия, их значение;

— способствовать обучению учащихся умению анализировать, делать выводы, на основе практических действий добывать знания;

— продолжить воспитание убежденности в возможности познания закономерностей живой природы.

Тип урока: комбинированный.

Объявление темы и целей занятия.

Решение биологических задач.

АТФ – постоянный источник энергии для клетки. Его роль можно сравнить с ролью аккумулятора. Объясните, в чем заключается это сходство.

АТФ синтезируется в митохондриях и хлоропластах. Объясните, в чем сходство и различие процессов, приводящих к синтезу молекул в органоидах.

Найти: 1) А, Г, Ц всего и в %;

Находим общее количество нуклеотидов.

Г+Ц= 4000 – (880+880)= 2240.

4000:2∙0,34 нм = 680 нм.

Ответ: а)А=880 – 22% Г+Ц= 1120 – 28%

Изучение нового материала.

Проблемный вопрос: Какие вещества называются катализаторами и какова их роль в химических реакциях.

Катализ (рассказ с элементами беседы).

Катализ – явление ускорения реакции без изменения её общего результата (стр. 35). Вы знаете, что для протекания многих химических реакций необходимы высокие температура и давление. В то же время при добавлении к реагирующей смеси определенных веществ та же реакция может протекать даже при нормальных условиях и с большей скоростью.

Какие вещества называются катализаторами?

Катализаторы – вещества, изменяющие скорость химической реакции, но не входящие в состав продуктов реакции

Ферменты – биологические катализаторы.

Пример. Рассмотрим реакцию, знакомую всем владельцам кошек. Фермент уреаза разлагает мочевину. Речь идёт о разложении мочевины, содержащейся в кошачьей моче, на углекислый газ и аммиак(именно ам­миаком пахнет кошачий ящик с песком).

Уреазу образуют бактерии, попавшие в песок из воздуха. Одна молекула уреазы за 1 секунду расщепляет 30 000 молекул мочевины. Без катализатора эта реакция шла бы 3000 000 лет.

«История открытия ферментов». Во время сообщения учени­ки записывают основное даты:

В живой клетке умеренная температура, нормальное давление. В таких условиях большинство реакций или вообще не протекали бы или протекали бы очень медленно, если бы не подвергались воздействию катализаторов.

Каталитической способностью обладают некоторые моле­кулы РНК. Очевидно, это свойство РНК имело очень важное значение на начальном этапе зарождения жизни на нашей планете. В настоящее время роль молекул РНК как катали­заторов крайне мала, а основными биокатализаторами в клетке являются ферменты.

Какие ферменты нашего организма вам известны? Липаза, пепсин, амилаза, мальтаза…

Ферменты – это специфические белки, которые присутствуют во всех живых организмах и играют роль биологических катализаторов.

Строение и механизм действия ферментов.

Все процессы в живом организме прямо или косвенно осу­ществляются с участием ферментов. Сейчас уже известны тысячи ферментов. Молекулы одних ферментов состоят только из белков, другие включают белок и небелковое со­единение, или кофермент. Кофермент – это небелковое соединение в виде витаминов или ионов различных металлов, входящее в состав фермента. В качестве коферментов высту­пают различные органические вещества, как правило, вита­мины, и неорганические — ионы различных металлов.

Свойства ферментов :
— участвуют в процессах синтеза и распада;
— действуют в строго определенной последовательности;
— специфичны для каждого вещества;
— ускоряют только определенные реакции

Ферменты действуют в строго определенной последовательности, они специфичны для каждого вещест­ва и ускоряют только определенные реакции. Встречаются ферменты, которые катализируют несколько реакций. Из­бирательность действия ферментов на разные химические вещества связана с их строением.

Молекулы ферментов име­ют активный центр — небольшой участок, на котором идет данная реакция. Форма и химическое строение активного центра таковы, что с ним могут связываться только опреде­ленные молекулы в силу их комплементарности друг другу. Обратите внимание на рис. 14, здесь представлена схема образования фермент-субстратного комплекса. Как вы уже знаете из курса химии, реакция протекает на поверхности катализатора, сначала образуется промежуточное соединение, затем комплекс «фермент — вещество» распадается с образованием конечных продуктов и свободного фермента. Освободившийся при этом активный центр фермента может принимать новые молекулы вещества.

У некоторых ферментов в присутствии молекул опреде­ленных веществ конфигурация активного центра может из­меняться, т.е. фермент таким образом может обеспечить на­ибольшую ферментативную активность.

Факторы, влияющие на функционирование ферментов:
— природа и концентрация фермента и вещества;
— температура (свыше 60 о ферменты не функционируют)
— давление;
— реакции среды (кислая, нейтральная, щелочная).

Ферменты увеличивают скорость химических реакций в тысячи и миллионы раз. Но скорость ферментативных реак­ций зависит от многих факторов — природы и концентра­ции фермента и вещества, температуры, давления, реакции среды и т. д. Для функционирования каждого фермента име­ются оптимальные условия. Например, одни ферменты ак­тивны в нейтральной, другие — в кислой или щелочной сре­де. При температуре свыше 60 °С большинство ферментов не функционирует.

Ферменты используются в медицине для обработки ран, при лечении болезней газ и кожный болезней, ожогов, в урологии, при истощении, ожирении, при производстве антибиотиков, виноделии, хлебопечении, синтезе витаминов

Закрепление нового материала.

Теперь вы познакомитесь с действием ферментов, содержащихся в клетках, на практике. Записывайте в тетради – лабораторная работа. На столах у вас имеются карты-инструкции для выполнения лабораторной работы. Записывайте тему л/р, цель работы, оборудование. Ознакомьтесь с теоретическими основами и приступайте к выполнению работы.

— Что вы наблюдаете после того как прилили в пробирки пероксид водорода?

Пероксид водорода— нестойкое вещество, и даже в пробирке оно медленно расщепляется на воду и кислород. В пробирке с вареным картофелем никаких заметных изменений с пероксидом водорода не произошло, а в пробирке с сырым- энергично выделяются пузырьки кислорода.

— Почему в живых клетках пероксид водорода так бурно расщепляется, вспомните, как доби­ваются ускорения химических реакций?

В клетке содержатся катализаторы — ферменты, вызывающие значительное ускорение био­химических процессов.

Мы уже говорили, что при нагревании молекулы белка разрушаются, поэтому фермент перестает функционировать. Это было видно в опыте с мертвыми клетками. Теперь вам остается сформулировать вывод.

Лабораторная работа (оформление работы в тетради в виде таблицы).

Источник